DE2740884A1 - IMPROVED ELECTROLYTE FOR OPERATING ELECTROCHEMICAL HALOGENID CELLS - Google Patents
IMPROVED ELECTROLYTE FOR OPERATING ELECTROCHEMICAL HALOGENID CELLSInfo
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Description
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ECO-CONTROL, INC.
P.O. Box 305
Cambridge, MA Ο2138
USAECO-CONTROL, INC.
PO box 305
Cambridge, MA Ο2138
United States
Verbesserter Elektrolyt zum Betrieb elektrochemischer Halogenidzellen. Improved electrolyte for operating electrochemical halide cells.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Leistungsverbesserung elektrochemischer Zellen, insbesondere auf wasserunlösliche organische Elektrolyten, welche mit Halogen ein Komplex bilden und in Zweiphasenelektrolyten elektrochemischer Zellen und Akkumulatoren, welche Halogen als elektrochemisch aktives Mittel aufweisen, eingesetzt werden.The present invention relates to a method for improving the performance of electrochemical cells, in particular to water-insoluble organic electrolytes which form a complex with halogen and electrochemical in two-phase electrolytes Cells and accumulators, which have halogen as an electrochemically active agent, are used.
Galvanische Zellen welche eine wässrige Lösung eines Zink- oder Cadmium-Halogenides als Elektrolyt aufweisen sind bekannt. Solche Zellen weisen jedoch eine relativ hohe Selbstentladungsgeschwindigkeit, eine niedrige Leistung und einen hohen internen : Widerstand auf. Es ist schwierig das metallische Zink oder ! Cadmium und elementares Halogen in einer Zelle mit einer, mit Bezug auf die Theorie, hohen Aufnahmefähigkeit , getrennt zu halten da elementares Halogen im wässrigen Elektrolyt löslich ist.Galvanic cells which have an aqueous solution of a zinc or cadmium halide as an electrolyte are known. However, such cells have a relatively high rate of self-discharge, low power and high internal : Resistance on. It is difficult or metallic zinc! Cadmium and elemental halogen in a cell with a, with Regarding the theory, high absorption capacity, to be kept separate as elemental halogen is soluble in the aqueous electrolyte.
809811/096809811/096
Verschiedene Verfahren zur Unterbindung der Wanderung elementaren Halogens an die Zink- oder Cadmium Elektrode wurden beschrieben. So beschreibt zum Beispiel die US Patentschrift 3 352 720 die Verwendung eines wasserunlöslichen polymeren Aminhalogenkomplexes als Ersatz für elementares Halogen. Die in dieser Patentschrift beschriebenen Zellen sind Halogenzellen welche jedoch, wegen der niedrigen Stabilität der eingesetzten Polyhalogene,keine optimalen Leistungs- und Selbstentladungseigenschaften aufweisen.Various methods of preventing migration of elemental halogen to the zinc or cadmium electrode have been described. For example, US Pat. No. 3,352,720 describes the use of a water-insoluble polymeric amine-halogen complex as a replacement for elemental halogen. The cells described in this patent are halogen cells which, however, because of the low stability of the polyhalogens used, not optimal Have power and self-discharge properties.
Eine weitere Verbesserung elektrochemischer Halogenzellen ist in der US Patentanmeldung 652 780 unter dem Titel "Halogen Elektrode" vom 27. Januar 1976 beschrieben. Diese Patentanmeldung beschreibt eine Elektrode welche eine Stromkollektormatrize mit extrem stabilen Kunststoff enthaltenden quaternären Ammonium-, Phosphonium- oder Sulfoniumstellen in der Struktur aufweist. Da der Kunststoff in Gegenwart einer porösen Stromkollektormatrize einer grossen Oberfläche gebildet wird, können die Elektroden Halogenatome in einem chemisch unaktiven jedoch in einem elektrochemisch hochaktivem Zustand speichern so dass ein gleichmässiger, intimer elektrischer Kontakt zwischen den Halogen reichen Stellen des Kunststoffes und dem Stromkollektor gewährleistet und eine Wechselwirkung zwischen den Halogeniden in dem Elektrolyten und den quaternären Stellen gewährleistet wird.Another improvement in electrochemical halogen cells is disclosed in US Patent Application 652,780 entitled "Halogen Electrode "dated January 27, 1976. This patent application describes an electrode which has a current collector matrix with extremely stable plastic containing quaternary ammonium, phosphonium or sulfonium sites in the structure. Since the plastic is formed with a large surface area in the presence of a porous current collector matrix, the electrodes can Store halogen atoms in a chemically inactive but in an electrochemically highly active state so that a uniform, Intimate electrical contact between the halogen-rich points of the plastic and the current collector is ensured and one Interaction between the halides in the electrolyte and the quaternary sites is ensured.
Die US Patentschrift Nr. 3 408 232 beschreibt die Verwendung organischer Lösungsmittel zur Extraktion von Brom aus wässrigen Elektrolyten. Obschon dieses Patent eine Zweiphasenlösung zur Halogenspeicherung darstellt, ist die Entladungsgeschwindigkeit I des in der organischen Phase gelösten Halogens unbedeutend, da IUS Pat. No. 3,408,232 describes the use of organic solvents to extract bromine from aqueous ones Electrolytes. Although this patent presents a two phase solution to halogen storage, the rate of discharge is I. of the halogen dissolved in the organic phase is insignificant, since I
die organische Phase nur niedrige ionische Leitfähigkeit auf- j weist. Somit muss das Halogen wieder in die wässrige Phase zurück extrahiert werden bevor eine Entladung erhalten wird. Dies bedeutet, dass wässriger Elektrolyt dieser Zellen die zwei Elektroden partiell umgeben muss.the organic phase has only low ionic conductivity. j shows. Thus the halogen has to be extracted back into the aqueous phase before a discharge is obtained. This means, that the aqueous electrolyte of these cells must partially surround the two electrodes.
Die US Patentschrift 3 816 177 beschreibt die Verwendung löslicher quaternärer Ammoniumhalogenide welche zusammen mit einem wasserlöslichen Depolarisator in dem Elektrolyten gelöst werden können. Falls elementares Halogen in den Elektrolyten abgegeben wird verbindet es sich mit dem quaternären Halogenid wobei einU.S. Patent 3,816,177 describes the use of soluble ones quaternary ammonium halides which are dissolved in the electrolyte together with a water-soluble depolarizer can. If elemental halogen is released into the electrolyte, it combines with the quaternary halide whereby a
809811/Ö96A809811 / Ö96A
quaternäres Polyhalogenid entsteht welches mit dem Depolarisator eine Komplexbildung eingeht, so dass ein unlöslicher, Halogen reicher, ölähnlicher Komplex entsteht. Falls eine inerte Elektrode aus einem Material welches den unlöslichen Komplex absorbiert eingesetzt wird, wird eine verbesserte Zellenleistung erhalten da der Komplex relativ stabil ist und da die Halogenmoleküle, welche um den Stromkollektor konzentriert sind, zur elektrochemischen Reaktion zur Verfugung stehen.quaternary polyhalide is formed which forms a complex with the depolarizer, so that an insoluble, halogen rich, oil-like complex arises. If an inert electrode made of a material which absorbs the insoluble complex is used, an improved cell performance is obtained because the complex is relatively stable and because the halogen molecules, which are concentrated around the current collector, are available for the electrochemical reaction.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Verbesserung elektrochemischer Halogenzellen und beschreibt insbesondere eine Anzahl wasserunlöslicher organischer Elektrolyse welche in Verbindung mit den wässrigen Elektrolyten der bekannten Metallhalogenzellen des beschriebenen Typs eingesetzt werden können. Durch Einsatz der organischen Elektrolyte der Erfindung erübrigt sich die Verwendung eines Depolarisators. Auch können konventionnelle Elektroden eingesetzt werden. Hierbei wird eine verbesserte Halogenkomplexbildung erhalten wodurch die Lagerlebensdauer und die Kapazität der Zellen und Akkumulatoren, in welchen sie eingesetzt werden, weitgehend verbessert wird.The present invention describes an improvement in electrochemical Halogen cells and particularly describes a number of water-insoluble organic electrolyses which are related can be used with the aqueous electrolytes of the known metal halogen cells of the type described. Through commitment the organic electrolytes of the invention obviate the need to use a depolarizer. Conventional Electrodes are used. In this way, an improved formation of halogen complexes is obtained, thereby reducing the service life of the bearing and the capacity of the cells and accumulators in which they are used is largely improved.
Generell beschreibt die vorliegende Erfindung wasserunlösliche organische Elektrolyte zur Komplexbildung mit Halogen in Verbindung
mit einem bekannten wässrigen Elektrolyten der bekannten elektrochemischen Halogenzellen. Gemäss der vorliegenden Erfindung
weist der organische Elektrolyt zwei Komponenten auf wobei die erste KomponenteNin Wasser relativ unlösliches organisches
Lösungsmittel ist. Als zweite Komponente wird ein organisches Salz eingesetzt welches in dem organischen Lösungsmittel stark
löslich und in einer wässrigen Lösung eines Metallhalogenides relativ schwer löslich ist, welches mit Halogenen Komplexe bildet
welche beim Zusatz des Halogens nicht aus dem Lösungsmittel auskristallisieren und welches mit freien Halogenen keine irreversible
Reaktion eingeht.
Beispiele solcher Lösungsmittel sind:
Dichlormethan (Methylenchlorid)
ChloroformIn general, the present invention describes water-insoluble organic electrolytes for complex formation with halogen in connection with a known aqueous electrolyte of the known electrochemical halogen cells. According to the present invention, the organic electrolyte has two components, the first component being an organic solvent which is relatively insoluble in water. The second component used is an organic salt which is highly soluble in the organic solvent and relatively sparingly soluble in an aqueous solution of a metal halide, which forms complexes with halogens which do not crystallize out of the solvent when the halogen is added and which does not react irreversibly with free halogens comes in.
Examples of such solvents are:
Dichloromethane (methylene chloride)
chloroform
Kohlenstofftetrachlorid
DichloräthanCarbon tetrachloride
Dichloroethane
809811/0809811/0
Trichloräthan, Tetrachlorathan, Pentachloräthan, Dibrommethan (Methylenbromid) BromoformTrichloroethane, tetrachloroethane, pentachloroethane, Dibromomethane (methylene bromide) bromoform
sowie beliebige Lösungsmittel welche mit Halogen keine Reaktionas well as any solvents which do not react with halogen
eingehen.enter.
Organische Salze welche gemäss der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können umfassen z.B.Organic salts which are used according to the present invention can include e.g.
Ammoniumsalze Ammonium salts
R iaR ia
R, - N d ,R, - N d,
! R
,a! R.
, a
R - ! R, N - R, e i d , b I RR -! R, N - R, e i d, b I R
n+n +
-R nX-R nX
Pyridiniumsalze Pyridinium salts
R,R,
n+n +
n*hn * h
nXnX
Sulfoniumsalze Sulfonium salts
R e R e
n+ -R.n + -R.
nXnX
Phosphoniumsalze Phosphonium salts
x"x "
n+n +
in welchen die Substituenten R unabhängig voneinander ausgewählt werden aus Wasserstoff, aliphatischen Radikalen, O-alkylradikalen, funktionnellen aliphatischen oder O-alkylradikalen, Arylradikalen, und/oder funktionnellen Arylradikalen wobei die funktionnellen Gruppen dieser aliphatischen oder Arylradikale z.B. Amide, homozyklische Kohlenstoffverbindungen, Carboxylate, Halide, Hydroxyde, Aether, Ester, Nitrile, Phosphonate, Siloxane, Sulfonate, Sulfone und Sultone umfassen können und die Gegenionen :in which the substituents R are independently selected from hydrogen, aliphatic radicals, O-alkyl radicals, functional aliphatic or O-alkyl radicals, aryl radicals, and / or functional aryl radicals, where the functional groups of these aliphatic or aryl radicals are e.g. amides, homocyclic carbon compounds, carboxylates, halides, hydroxides, ethers, esters, nitriles, phosphonates, siloxanes, Sulphonates, sulphones, and sultones may include and the counter ions:
80981 t/096480981 t / 0964
(X ) solcher Kationen ausgewählt werden aus F , Cl , Br und I .(X) such cations are selected from F, Cl, Br and I.
Die vorliegende Erfindung beschreibt somit ein Elektrolyt welches mit Halogen eine Komplexbildung eingeht, welches in einer wässrigen Metallhalogenidlösung unlöslich ist und welches in Zellen und Akkumulatoren des beschriebenen Typs eingesetzt werden kann. Durch Komplexbildung mit elementarem Halogen wird eine wesentliche Verbesserung der Leistung elektrochemischer Halogensysteme erhalten.The present invention thus describes an electrolyte which enters into a complex formation with halogen, which in a aqueous metal halide solution is insoluble and which are used in cells and accumulators of the type described can. Complex formation with elemental halogen significantly improves the performance of electrochemical halogen systems obtain.
Die gemäss der vorliegenden Erfindung beschriebenen Elektrolyten können in Zink- oder Cadmium-halogenidzellen zur Komplexbildunq mit und Speicherung von Halogenen wirkungsvoll eingesetzt werden. Die Elektrolyte der vorliegenden Erfindung weisen mit Bezug auf polymere Aminhalogenkomplexe und Systeme aus quaternärem Ammoniumpolyhalid und Depolarisator verschiedene Vorteile, wie zum Beispiel eine Verlängerung der Lagerbeständigkeit und eine Erniedrigung der Selbstentladung auf.The electrolytes described according to the present invention can be used in zinc or cadmium halide cells to form complexes with and storage of halogens can be used effectively. The electrolytes of the present invention have with reference to polymeric amine halogen complexes and systems of quaternary ammonium polyhalide and depolarizer have various advantages such as an extension of the shelf life and a lowering self-discharge.
Die Elektrolyte der vorliegenden Erfindung bilden zusammen mit Halogen Komplexe welche in Form von flüssigen Phasen in Wasser und in wässriger Metallhalogenidlösung unlöslich sind und das Halogen zur Reaktion den Halogenzellen oder Akkumulatoren zur Verfügung stellen.The electrolytes of the present invention, together with halogen, form complexes which are in the form of liquid phases in water and are insoluble in aqueous metal halide solution and are used to react the halogen to the halogen cells or accumulators Provide.
Die Elektrolyte der Erfindung bilden mit Halogen Komplexe welche leitfähige Flüssigkeiten sind aus welchen das Halogen eine schnelle elektrochemische Reaktion an der Elektrode einer Halogenzelle oder eines Halogenakkumulators in Kontakt mit diesen Elektrolyten eingehen kann.The electrolytes of the invention form complexes with halogen which are conductive liquids of which the halogen is one rapid electrochemical reaction at the electrode of a halogen cell or a halogen accumulator in contact with it Electrolytes can enter.
Die mit Halogen gebildeten Komplexe der Erfindung sind Flüssigkeiten welche mit Pumpen befördert und für unbestimmte Zeit gelagert werden können und welche beim Einsatz in einer Regenerativbrennstoffzelle oder einem Regenerativakkumulator die Kohlenstoff-■ elektrode oder Kunststoffe, welche von nicht komplexiertem ι elementarem Halogen schnell angegriffen v/erden, nicht angreifen.The complexes of the invention formed with halogen are liquids which can be transported by pumps and stored for an indefinite period of time and which can be used in a regenerative fuel cell or a regenerative accumulator the carbon electrode ■ or plastics, which of uncomplexed ι elemental halogen quickly attacked, not attacked.
' Zum besseren Verständnis der Erfindung wird Bezug genommen auf die nachfolgende Beschreibung von Beispielen und auf die bei-'For a better understanding of the invention, reference is made to the following description of examples and to the two
: liegenden Figuren wobei:: lying figures where:
909811/0 964909811/0 964
Figur 1 einen Querschnitt einer Zelle, in welcher die Komplex bildenden Elektrolyten der Erfindung eingesetzt werden können;Figure 1 is a cross-sectional view of a cell in which the complexing electrolytes of the invention can be used;
Figur 2 eine graphische Darstellung der ionischen Leitfähigkeiten;FIG. 2 shows a graph of the ionic conductivities;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Regenerativbrennstoffzelle in welcher ein Elektrolyt der vorliegenden Erfindung umgewälzt; undFIG. 3 shows a schematic representation of a regenerative fuel cell in which an electrolyte of the present invention circulates; and
Figur 4 einen Querschnitt eines Akkumulators in welchem die Komplex bildenden Elektrolyten der vorliegenden Erfindung eingesetzt
werden können,
darstellen.FIG. 4 shows a cross section of a storage battery in which the complex-forming electrolytes of the present invention can be used,
represent.
Zum besseren Verständnis der nachfolgenden Beschreibung werden einzelne Ausdrücke erläutert.So zum Beispiel bedeutet der Ausdruck "Zinkelektrode" bzw. "Bromidelektrode" nicht dass diese Elektroden nur aus diesen Materialien bestehen. Diese Ausdrücke beschreiben nur den elektrochemisch reaktiven Bestandteil der Elektrode. Die Metall- und Halogenelektroden der Zellen, in welchen die Elektrolyte der Erfindung eingesetzt werden können, sind elektrisch leitfähig, porös und nicht korrosiv. Am bevorzugtesten wird Kohlenstoff eingesetzt. Zink und Cadmium werden auf die Oberfläche des Kohlenstoffes galvanisiert und bilden so die Metallelektrode. For a better understanding of the following description, individual terms are explained. For example, the term means "Zinc electrode" or "bromide electrode" does not mean that these electrodes only consist of these materials. These expressions describe only the electrochemically reactive component of the electrode. The metal and halogen electrodes of the cells in which the electrolytes of the invention are electrically conductive, porous and non-corrosive. Most preferred carbon is used. Zinc and cadmium are galvanized onto the surface of the carbon and thus form the metal electrode.
Obschon in der Beschreibung Bezug genommen wird auf die Gegenelektrode und eine Metallelektrode ist offensichtlich dass die vorliegende Erfindung auch in weiteren Zellen, welche mehr als ein Elektrodenpaar aufweisen, und in Akkumulatoren, welche aus zwei oder mehreren Zellen bestehen, eingesetzt werden können. jAlthough reference is made in the description to the counter electrode and a metal electrode is evident that the present invention can also be used in other cells which have more than one Have a pair of electrodes, and can be used in accumulators, which consist of two or more cells. j
Da, elektrochemisch gesehen, sich Cadmium und Zink ähneln : ist natürlich das Zink der Elektrode und des Elektrolyten durch !Since, from an electrochemical point of view, cadmium and zinc are similar: the zinc of the electrode and the electrolyte is of course through!
I Cadmium ersetzbar. Obschon in der nachfolgenden Beschreibung Bezug!I Replaceable cadmium. Although reference in the following description!
genommen wird, auf Brom, ist den Fachleuten doch klar, dass auch :is taken, on bromine, it is clear to the experts that:
ι Chlor, Jod oder eine Mischung aus Brom, Chlor oder Jod eingesetzt jι chlorine, iodine or a mixture of bromine, chlorine or iodine used j
werden kann.can be.
Bei der Entladung der gutbekannten Zink-Brom-zelle wird dieWhen the well-known zinc-bromine cell is discharged, the
nachfolgende Reaktion erhalten:received the following response:
an der Kathode Br2 + 2e * 2Brat the cathode Br 2 + 2e * 2Br
80981 1/096480981 1/0964
an der Anode Zn »· Zn + 2eat the anode Zn >> · Zn + 2e
Bei der Ladung der Zelle werden die umgekehrten Reaktionen erhalten:When the cell is charged, the reverse reactions are obtained:
an der Kathode 2Br~—*· Br_ + 2e~at the cathode 2Br ~ - * · Br_ + 2e ~
++ - 0 an der Anode Zn + 2e —♦ Zn++ - 0 at the anode Zn + 2e - ♦ Zn
Zinkbromid aus den Elektrolyten wird somit bei der Aufladung der Zelle verbraucht und bei der Entladung gebildet. Um eine sauber arbeitende Zelle zu gewährleisten muss Br , welches bei der Entladung der Zelle an der Kathode benötigt wird, gespeichert werden. Da Br_ in wässrigen Metallhalogenidlösungen löslich ist, muss eine Wanderung durch den wässrigen Elektrolyten zu der Anode, an welcher Br- eine Reaktion mit metallischem Zink eingehen würde, unterbunden werden. Dies wird durch Einbau einer porösen, leitfähigen, bevorzugt aus Kohlenstoff bestehenden Matrize wie in US Patent Nr. 3 816 177 mit dem Titel "Sekundär Zellen und Akkumulatoren beschrieben, und einem Elektrolyten der Erfindung erhalten. Es wird hier darauf hingewiesen, dass die organische Phase des Zweiphasenelektrolyten, mit Bezug auf die wässrige Phase, keine höhere Dichte aufweisen muss. Falls die Dichte der organischen Phase grosser ist als jene der wässrigen Phase, sollte die Bromidelektrode 16 am Boden der Zelle angebracht werden an welchem sie von der organischen Phase des Zweiphasenelektrolyten bedeckt ist (Figur 1). Durch Einbau der Bromidelektrode am Boden der Zelle und durch Verwendung eines organischen Lösungsmittels welches schwerer oder dichter ist als die wässrige Phase, wird die organische Phase der Zweiphasenelektrolyten in der porösen Elektrode 16 absorbiert und das bei der Aufladung ' gebildete Halogen geht mit dem in der organischen Phase gelösten !Salz eine Komplexbildung ein, so dass es sich nicht aer wässrigen j ι Phase des Elektrolyten lösen kann. ;Zinc bromide from the electrolytes is thus consumed when the cell is charged and is formed when the cell is discharged. To a To ensure that the cell works properly, Br, which is required at the cathode when the cell is discharged, is stored will. Since Br_ is soluble in aqueous metal halide solutions, migration through the aqueous electrolyte must lead to the Anode, at which Br- would react with metallic zinc, can be prevented. This is done by installing a porous, conductive, preferably carbon, die as described in US Pat. No. 3,816,177 entitled "Secondary Cells and accumulators described, and an electrolyte of the invention obtained. It should be noted here that the The organic phase of the two-phase electrolyte does not have to have a higher density with respect to the aqueous phase. if the If the density of the organic phase is greater than that of the aqueous phase, the bromide electrode 16 should be attached to the bottom of the cell on which it is covered by the organic phase of the two-phase electrolyte (Figure 1). By installing the bromide electrode at the bottom of the cell and by using an organic solvent which is heavier or denser than the aqueous one Phase, the organic phase of the two-phase electrolyte is absorbed in the porous electrode 16 and that during charging ' The halogen formed forms a complex with the salt dissolved in the organic phase, so that it is not aerated ι phase of the electrolyte can dissolve. ;
ίDie Verwendung halogenierter Lösungsmittel zur Speicherung von Brom in sekundären Zellen wurde im US Patent 870 973 beschrieben. Die Verwendung fester quaternärer Ammoniumperhalogensalze zur Speicherung von Brom in sekundären Zellen wurde im US Patent 2 566 114 beschrieben. Beide Verfahren haben jedoch den Nachteil,ίThe use of halogenated solvents to store Bromine in secondary cells was described in US Pat. No. 870,973. The use of solid quaternary ammonium perhalogen salts for Storage of bromine in secondary cells is described in US Patent 2,566,114. However, both methods have the disadvantage
8Ö98H7Ö96A8Ö98H7Ö96A
dass die Leitfähigkeit der halogenierten Phase ungenügend ist, so dass nur eine niedrige Entladungsgeschwindigkeit erhalten wird. Dieses Problem wurde durch Verwendung eines wasserlöslichen organischen Lösungsmittels gemäss US Patent 3 816 177 gelöst. Durch dieses Lösungsmittel wurde der Halogenkomplex flüssig und somit leitfähig gehalten. Im Gegensatz hierzu beschreibt die vorliegende Erfindung die Verwendung eines wasserunlöslichen organischen Lösungsmittels mit einem Zusatz eines organischen Salzes zur Komplexbildung mit dem Halogen und zur Erhöhung der Leitfähigkeit des unlöslichen organischen Lösungsmittels in dem Elektrolyten. Die organische Phase des Zweiphasenelektrolyten der Erfindung bildet eine Mehrkomponentenschicht welches das Halogen von den wässrigen Metallhalogenidlösungen, welche die wässrige Phase bilden, trennt.that the conductivity of the halogenated phase is insufficient so that only a low discharge rate is obtained. This problem was addressed by using a water soluble organic solvent according to US Pat. No. 3,816,177. This solvent made the halogen complex liquid and thus kept conductive. In contrast, the present invention describes the use of a water-insoluble one organic solvent with an addition of an organic salt to complex with the halogen and to increase the Conductivity of the insoluble organic solvent in the Electrolytes. The organic phase of the two-phase electrolyte of the invention forms a multi-component layer which the Separates halogen from the aqueous metal halide solutions which form the aqueous phase.
Wie schon oben angegeben, besteht eine der Komponenten, der mit Halogen einen Komplex bildenden organischen Phase des Zweiphasenelektrolyten, aus einem im Wasser relativ unlöslichen organischen Lösungsmittel. Lösungsmittel welche zum Beispiel als organische Phase gemäss der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können umfassen:As already stated above, one of the components consists of the organic phase of the two-phase electrolyte, which complexes with halogen, from an organic solvent that is relatively insoluble in water. Solvents which, for example, as organic Phase according to the present invention can be used include:
Dichlormethan (Methylenchlorid)Dichloromethane (methylene chloride)
Chloroformchloroform
KohlenstofftetrachloridCarbon tetrachloride
DichloräthanDichloroethane
TrichloräthanTrichloroethane
TetrachloräthanTetrachloroethane
PentachloräthanPentachloroethane
Dibrommethan (Methylenbromid)Dibromomethane (methylene bromide)
BromoformBromoform
sowie beliebige, mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel welche ,as well as any water-immiscible solvents which,
mit Brom keine Reaktion eingehen. \ do not react with bromine. \
Als zweite Komponente, der mit Halogen eine Komplexbildung eingehenden organischen Phase des Zweiphasenelektrolyten, wird ein organisches Salz eingesetzt, welches in dem organischen Lösungsmittel gut löslich, in einer wässrigen Metallhalogenidlösung unlöslich ist, mit Halogenen Komplexe bildet welche beimThe second component, the organic phase of the two-phase electrolyte, which forms a complex with halogen an organic salt used, which is readily soluble in the organic solvent, in an aqueous metal halide solution is insoluble, which forms complexes with halogens
80981 i/0 96A80981 i / 0 96A
-Jf--Jf-
Halogenzusatz nicht aus der Lösung auskristallisieren und welches mit freiem Halogen keine irreversible Reaktion eingehen kann.Halogen additive does not crystallize out of the solution and which cannot react irreversibly with free halogen.
Organische Salze welche in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können umfassen z.B.Organic salts which can be used in the present invention include e.g.
Ammoniumsalze Ammonium salts
R, - N -R, - N -
Pyridiniumsalze Pyridinium salts
Sulfoniumsalze Sulfonium salts
I SI S
χ -χ -
R e R e
R -R -
n+n +
n+n +
Rh R h
-R-S--R-S-
n+n +
-R-R
nXnX
R -R -
-Rd-p-v- R d- p -v
n+n +
; wobei die verschiedenen Substituenten R unabhängig voneinander ', ausgewählt werden können aus Viasserstoff, aliphatischen Radikalen, O-Alkylradikalen, funktionnellen aliphatischen oder O-Alkylradikalen, Arylradikalen und/oder funktionnellen Arylradikalen, i wobei die funktionnellen Gruppen dieser aliphatischen und Aryl- ' radikale ausgewählt werden können aus den Amiden, homozyklischen; wherein the various substituents R independently ', can be selected from Viasserstoff, aliphatic radicals, O-alkyl radicals, aliphatic or O-alkyl radicals, aryl radicals and / or functional tional aryl radicals, i functional tional wherein the functional tional groups of these aliphatic and aryl' radicals are selected can from the amides, homocyclic
809 81 1/Ö96 4 "809 81 1 / Ö96 4 "
/is/ is
Kohlenstoffverbindungen, Carboxylaten, Halogeniden, Hydroxyden, Aethern, Estern, Nitrilen, Phosphonaten, Siloxaten, Sulfonaten, Sulfonen und Sultonen und die Gegenionen (X ) ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus F , Cl , Br und I .Carbon compounds, carboxylates, halides, hydroxides, Ethers, esters, nitriles, phosphonates, siloxates, sulfonates, sulfones and sultones and the counterions (X) can be selected from the group consisting of F, Cl, Br and I.
Als Beispiele solcher Salze können folgende aufgeführt werden: Pentyl-tripropyl-ammonium-bromid, Methyl-triäthylammonium-bromid, Diäthyl-methyl-propyl-ammonium-bromid, Butyl-tripropylammonium-bromid, Aethyl-tributyl-ammonium-bromid, Tetrapentylammonium-bromid, Aethyl-tripropyl-ammonium-bromid, Butyl-triäthylammonium-bromid, Propyl-triäthyl-ammonium-bromid.The following can be listed as examples of such salts: pentyl tripropyl ammonium bromide, methyl triethylammonium bromide, Diethyl methyl propyl ammonium bromide, butyl tripropylammonium bromide, Ethyl tributyl ammonium bromide, tetrapentylammonium bromide, Ethyl tripropyl ammonium bromide, butyl triethylammonium bromide, Propyl triethyl ammonium bromide.
Die Synthese dieser Kationen wird durch Zusatz von Alkylhalogenid zu bivalenten (S) oder trivalenten (N oder P) Basen in reiner oder verdünnter Form in einer Reihe bekannter Lösungsmittel erhalten.The synthesis of these cations becomes pure by adding alkyl halide to divalent (S) or trivalent (N or P) bases or diluted form in a number of known solvents.
In einem 250 ml Rundkolben wurden 14,3 g Tri-n-propylamin in 75 ml einer 1:9 Methanol-Nitromethan Mischung mit 16 g Aethylbromid behandelt und während 36 Stunden unter einem wassergekühlten Kühlrohr auf 65°C erwärmt. Die Methanol-Nitromethan Mischung wurde bei vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand in einer 1:9 Aceton-Hexan Mischung aufgeschwemmt um eine vollständige Kristallisation zu erhalten. Nach Gefrierung während 2 Stunden auf eine Temperatur von 0-4 wurde das kristalline Produkt abgetrennt und getrocknet wobei 23,5 g (94%) grober, weisser Nadeln mit einem Schmelzpunkt von 29O-291°C gemäss der folgenden Reaktion erhalten wurden:In a 250 ml round bottom flask, 14.3 g of tri-n-propylamine in 75 ml of a 1: 9 methanol-nitromethane mixture with 16 g of ethyl bromide treated and heated to 65 ° C for 36 hours under a water-cooled cooling tube. The methanol-nitromethane The mixture was evaporated under reduced pressure and the residue was suspended in a 1: 9 acetone-hexane mixture to obtain complete crystallization. After freezing to a temperature of 0-4 for 2 hours, it became crystalline The product was separated off and dried, 23.5 g (94%) of coarse, white needles having a melting point of 29O-291 ° C. according to FIG following response were obtained:
CH CH Br
(CH3CH2CH2J3N >
(CH3CH2CH2) 3N^ CH2CH3 Br (ECO-I)CH CH Br
(CH 3 CH 2 CH 2 J 3 N > (CH 3 CH 2 CH 2 ) 3 N ^ CH 2 CH 3 Br (ECO-I)
In einem 250 ml Rundkolben wurden 10,5 g Triäthylamin in 50 ml Nitromethan mit 1-Brombutan behandelt. Der Rundkolben wurde verschlossen und während 72 Stunden bei Raumtemperatur gehalten. Unter vermindertem Druck wurde das Nitromethan abgedampft wobei ein fester Rückstand erhalten wurde welcher aus einer Aceton-Hexan Mischung umkristallisiert wurde. 19,5 g (92%) eines weissen kristallinen quaternären Salzes^ mi_t_ einem Schmelzpunkt von 2o8-211 In a 250 ml round bottom flask, 10.5 g of triethylamine in 50 ml of nitromethane were treated with 1-bromobutane. The round bottom flask was sealed and kept at room temperature for 72 hours. The nitromethane was evaporated off under reduced pressure, giving a solid residue which was recrystallized from an acetone-hexane mixture. 19.5 g (92%) of a white crystalline quaternary salt ^ mi_t_ a melting point of 2o8-211
80981 1/Ö96A80981 1 / Ö96A
C wurden erhalten. Die Reaktion kann wie folgt dargestellt werden:C were obtained. The reaction can be represented as follows:
CH CH CH CH Br φ CH CH CH CH Br φ
(CH3CH2) 3N - - - —-» (CH3CH2) 3N CH2CH2CH2CH3 Br(CH 3 CH 2 ) 3 N - - - --- »(CH 3 CH 2 ) 3 N CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 Br
Die Menge an Komplex bildenden Salzen (mit Halogen) welche in der organischen Phase gelöst ist, ist sowohl für die Leitfähigkeit als auch für den Bromtrennungskoeffizienten mit Bezug auf die wässrige Elektrolytphase wichtig. Die Löslichkeiten einer Anzahl quaternärer Ammoniumbromide in Methylenchlorid sind in der Tabelle 1 aufgeführt.The amount of complex-forming salts (with halogen) which is dissolved in the organic phase is both for the conductivity as well as for the bromine separation coefficient in relation to the aqueous electrolyte phase. The solubilities of a number Quaternary ammonium bromides in methylene chloride are listed in Table 1.
Tabelle 1
Löslichkeiten quaternärer Ammoniumbromide (5 mM) in MethylenchloridTable 1
Solubilities of quaternary ammonium bromides (5 mM) in methylene chloride
0,939Anion Br
0.939
0,939Anion Br, <S
0.939
Pr3PenTlrCation (5 mM)
Pr 3 PenTlr
1,167
1,275
1,3511.036
1.167
1.275
1.351
1,167
1,275
1,3511.036
1.167
1.275
1.351
8
13
147th
8th
13th
14th
Et2MePrN
BuPr3N^
Bu,EtN®Et-, MeN *
Et 2 MePrN
BuPr 3 N ^
Bu, EtN®
Pent4N Φ
Pent 4 N
2,423
5,3882.197
2,423
5.388
15
612th
15th
6th
CH2EtMeN6
Et2Me3N*Pr 4 N *
CH 2 EtMeN 6
Et 2 Me 3 N *
*HCB = Wasserstoff tragende Kohlenstoffe im Kation.* HCB = hydrogen-bearing carbons in the cation.
Bu = ButylBu = butyl
Ch = CyclohexylCh = cyclohexyl
Et = Aethy1Et = Aethy1
Hept = HeptylHept = heptyl
809811/0964809811/0964
Hex = Hexyl Me = Methyl Pent = Pentyl iPr = Isopropyl Pr = PropylHex = hexyl Me = methyl Pent = pentyl iPr = isopropyl Pr = propyl
Da die organische Phase flüssig bleiben muss, müssen die Ammoniumpolyhalogenide in dieser Phase löslich sein. Das einzige,oben beschriebene Kation in welchem das Polybromid weniger löslich ist als das Bromid ist das Tetrabutylammoniumkation. Ionische Leitfähigkeiten welche in der Tabelle 2 bzw. in der Figur 2 aufgeführt wurden beweisen dass die Leitfähigkeit umgekehrt proportional zu der Grosse des Kations ist, d.h. je kleiner das Kation desto grosser die Leitfähigkeit.Since the organic phase must remain liquid, the ammonium polyhalides must be soluble at this stage. The only cation described above in which the polybromide is less soluble as the bromide is the tetrabutylammonium cation. Ionic conductivities which were listed in Table 2 or in Figure 2 prove that the conductivity is inversely proportional to the size of the cation, i.e. the smaller the cation, the greater the conductivity.
4 f. Hex.N *
4 f.
Pent.Nft)
Pent.N
80981 1/096480981 1/0964
+Leitfähigkeit bestimmt bei 1 KC bei 25 C zwischen den Spitzen zweier konischer Kohlenstoffelektroden und mit Bezug auf IN KOH Lösung standarisiert.+ Conductivity determined at 1 KC at 25 C between the tips of two conical carbon electrodes and with reference to IN KOH Standardized solution.
Die höhere ionische Leitfähigkeit von Polybromidanionen ist wahrscheinlich einer Uebergangsdiffusion zuzuschreiben (I. Ruff und V.J. Friedrich, J. Phys. Chem. 76 2957 (1972)). Die Trennung des Broms zwischen den zwei Elektrolytphasen wurde durch Titration bestimmt und wird in der Tabelle 3 angegeben.The higher ionic conductivity of polybromide anions is probably due to a transition diffusion (I. Ruff and V.J. Friedrich, J. Phys. Chem. 76, 2957 (1972)). The separation of the bromine between the two electrolyte phases was determined by titration determined and is given in Table 3.
Als Brom wurden 0,504 ml pro Test Br_ eingesetzt. 5 ml (2M) wässriges Zinkbromid wurden eingesetzt. Eine jede Versuchslösung wurde während 45 Minuten bei 25°C energisch gerührt bevor der Bromgehalt durch Titration bestimmt wurde.The bromine used was 0.504 ml per test Br_. 5 ml (2M) aqueous zinc bromide were used. Each test solution was vigorously stirred for 45 minutes at 25 ° C before the Bromine content was determined by titration.
Die Figur 1 stellt eine Zelle 10 mit einem Zweiphasenelektrolyten der vorliegenden Erfindung, in welchem die organische Phase dichter ist als die wässrige Phase,dar. Die Zelle umfasst ein Gehäuse 12, ein Paar Graphitelektroden 14, 16, eine Graphitvliesmasse 18 und eine poröse polymere Trennplatte 20. Die Graphitelektrode 16 stellt die Bromelektrode, die Elektrode 14 die Zinkelektrode dar. Elektrische Leitungen (nicht gezeigt) können mit Klammern an der Elektrode 14 befestigt werden. Durch das Gehäuse 12 führt eine Leitung an die Elektrode 16. Eine Abdichtung ist in dem Gehäuse 12 an der Stelle an welcher die Leitung in das Gehäuse eindringt vorgesehen. Die Elektroden 14, 16 weisen eine Porosität von 26% auf. Ein geeignetes Graphitvlies kann im Handel von der Union Carbide Corporation (VWF grade) erhalten werden und eine geeignete Trennscheibe von der W.R. Grace Inc. unter dem Markennamen DARAMIC. Der Zellenelektrolyt weist anorganische Salze, wieFigure 1 illustrates a cell 10 with a two-phase electrolyte of the present invention in which the organic phase is denser than the aqueous phase. The cell comprises a housing 12, a pair of graphite electrodes 14, 16, a graphite fleece mass 18 and a porous polymer separating plate 20. The graphite electrode 16 represents the bromine electrode, the electrode 14 the zinc electrode Electrical leads (not shown) can be attached to electrode 14 with clips. Through the case 12 leads a line to the electrode 16. A seal is in the housing 12 at the point at which the line enters the housing penetrates provided. The electrodes 14, 16 have a porosity of 26%. A suitable graphite fleece can be obtained commercially from the Union Carbide Corporation (VWF grade) and a suitable cutting wheel from W.R. Grace Inc. under the brand name DARAMIC. The cell electrolyte has inorganic salts such as
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Zinkhalogenid oder Cadmiumhalogenid auf und kann zwischen 0-30% verschiedener Zusätze zur Verbesserung der Metallgalvanisation aufweisen. Das Zellengehäuse 12 ist mit nicht benetzbaren porösen Stopfen 13 versehen durch welche an der Zinkelektrode 14 gebildete Wasserstoffgase entweichen können. Durch Gravitationskräfte wird die schwersre organische Phase bei der Aufladung und Entladung der Zelle in der Graphitvliesmasse 18 gehalten. Während der Aufladung und Entladung der Zelle wird die leichtere wässrige Phase durch Gravitationskräfte an der Zinkelektrode 14 gehalten.Zinc halide or cadmium halide and can contain between 0-30% of various additives to improve metal plating exhibit. The cell housing 12 is provided with non-wettable porous plugs 13 formed by them on the zinc electrode 14 Hydrogen gases can escape. The heavy organic phase during charging and discharging is caused by gravitational forces of the cell held in the graphite fleece mass 18. During the charging and discharging of the cell, the lighter becomes watery Phase held on the zinc electrode 14 by gravitational forces.
Die Figur 3 zeigt eine Zelle 21 in welcher ein Zweiphasenelektrolyt umgewälzt wird. Die Zelle 21 umfasst ein Gehäuse 22, ein Paar Graphitelektroden 21, 24, eine Graphitvliesmasse 25 und eine porösepolymere Trennplatte 26. Die Anlage zur Speicherung der Halogenkomplexphase 27, und zur Zufuhr frischen Elektrolytes umfasst Pumpen 28, 28', einen Behälter zur Elektrolytspeicherung 29, einen Behälter zur Speicherung der Halogenkomplexphase 30 und Ventile 31 und 32. Bei der Aufladung wird die Halogenkomplexphase 27 in dem Vlies 25 aus der organischen Phase des Elektrolyten gebildet. Die erhaltene Halogenkomplexphase 27 wird in den Behälter 30 geleitet aus welchem sie zurück in das Vlies 25 zur Entladung der Zelle oder zur geregelten Halogenzufuhr in den Elektrolyten gepumpt werden kann. Das Metall wird bei der Aufladung der Zelle auf die Elektrode 23 galvanisiert wobei die Qualität der Galvanisation von der Durchsatzgeschwindigkeit abhängt. Die organische Phase des Elektrolyten 33 wird in einem Behälter 34 gespeichert. Mit Hilfe von Ventilen 35 und 36 kann organischer Elektrolyt 3 3 gespeichert oder abgegeben werden. Die wässrige Elektrolytphase der Zelle umfasst anorganische Salze wie Zink- oder Cadmium-halogenid sowie zwischen 0 und 30% eines oder mehrerer Zusätze zur Verbesserung der Galvanisation.FIG. 3 shows a cell 21 in which a two-phase electrolyte is circulated. The cell 21 comprises a housing 22, a pair of graphite electrodes 21, 24, a graphite fleece mass 25 and a porous polymeric separating plate 26. The system for storing the halogen complex phase 27 and for supplying fresh electrolyte comprises pumps 28, 28 ', a container for electrolyte storage 29, a container for storing the halogen complex phase 30 and valves 31 and 32. When charging, the halogen complex phase 27 is formed in the fleece 25 from the organic phase of the electrolyte. The halogen complex phase 27 obtained is passed into the container 30 from which it can be pumped back into the fleece 25 for discharging the cell or for a controlled supply of halogen into the electrolyte. When the cell is charged, the metal is electroplated onto the electrode 23, the quality of the electroplating depending on the throughput rate. The organic phase of the electrolyte 33 is stored in a container 34. With the aid of valves 35 and 36, organic electrolyte 33 can be stored or released. The aqueous electrolyte phase of the cell comprises inorganic salts such as zinc or cadmium halide as well as between 0 and 30% of one or more additives to improve the galvanization.
Den Fachleuten ist klar, dass der Komplex 27 zum Betrieb anderer Zellen eingesetzt werden kann. So können die Komplexe, ausser in Zink- und Cadmiumzellen, auch in weiteren elektrochemischen Halogenzellen, welche zum Beispiel Titan, Eisen, Chrom, Wasserstoff oder organische Redoxphasen als Anode aufweisen, eingesetzt werden.It will be apparent to those skilled in the art that the complex 27 can be used to operate other cells. In addition to zinc and cadmium cells, the complexes can also be used in other electrochemical halogen cells, which have, for example, titanium, iron, chromium, hydrogen or organic redox phases as anode.
Zum Beweis der Wirkung der Verbindung der vorliegenden Erfindung wurde eine Zelle mit einem umgewälzten Zweiphasenelektrolyten,To demonstrate the effect of the compound of the present invention, a cell with a circulating two-phase electrolyte,
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welche oben beschrieben wurde, und ECO-I enthielt bei einer Strom-which was described above, and ECO-I contained at a current
2 dichte zwischen ungefähr 108 und 646 A/m während 1 bis 3 Stunden aufgeladen. Die Zelle wurde einer Versuchsreihe bei einem konstanten Entladestrom für verschiedene Stromdichten unterworfen wobei festgestellt wurde dass sie eine Stromausbeute von 50-80% und eine Energieausbeute von 40-60% gewährleistete. Ohne den Zweiphasenelektrolyten der vorliegenden Erfindung wurde kein Halogenkomplex 27 gebildet und das Brom, welches sich in dem Elektrolyten löste, reagierte mit der Zinkgalvanisation der Elektrode 25 wobei eine Strom- und Energieausbeute von weniger als 5% erhalten wurde.2 density between about 108 and 646 A / m for 1 to 3 hours charged. The cell was subjected to a series of tests at a constant discharge current for various current densities it was found that it ensured a current efficiency of 50-80% and an energy efficiency of 40-60%. Without the two-phase electrolyte In the present invention, no halogen complex 27 was formed and the bromine which was in the electrolyte reacted with the zinc electroplating of the electrode 25 with a current and energy yield of less than 5% became.
Die Figur 4 stellt einen bipolaren, mehrzelligen AkkumulatorFIG. 4 shows a bipolar, multi-cell accumulator
3 7 mit einem Zweiphasenelektrolyten der vorliegenden Erfindung dar. Dieser Akkumulator umfasst ein wasserdichtes Glasgehäuse 39, ein Paar Graphitplatten als Stromkollektoren 41, 43, an welche elektrische Leitungen (nicht gezeigt) befestigt werden. Die Platte 43 dient als Metallelektrode, die Platte 41 als Halogenelektrode. Zwischen den Stromkollektoren 41, 43 sind Graphitvliesmassen3 7 with a two-phase electrolyte of the present invention. This accumulator comprises a watertight glass housing 39, a pair of graphite plates as current collectors 41, 43 to which electric wires (not shown) are attached. The plate 43 serves as a metal electrode, the plate 41 as a halogen electrode. Between the current collectors 41, 43 there are graphite fleece masses
4 5 angeordnet, welche als Gegenelektrode in Verbindung mit einer bipolaren Elektrode, eine poröse polymere Trennplatte 47 (DARAMIC, ungefähr 0,32 cm dick), und einer bipolaren Elektrode 49 (leitfähiger Kunststoffilm von der Conductive Polymer Corporation, Marblehead, Massachusetts, ungefähr 0,05 cm dick) fungiert. Wie aus der Figur hervorgeht, sind die Trennplatte 4 7 und die bipolare Elektrode 49 zwischen der Graphitvliesmasse 45 angeordnet. Das Zellengehäuse ist mit einem nicht benetzbaren, porösen Propfen 51 versehen so dass Wasserstoffgas, welches an · den Zinkelektroden 43 und 49 gebildet wird, entweichen kann. \ Die Anzahl der Akkumulatorzellen kann natürlich beliebig vergrössert oder verkleinert werden.4 5 arranged as a counter electrode in conjunction with a bipolar electrode, a porous polymeric separator plate 47 (DARAMIC, approximately 0.32 cm thick), and a bipolar electrode 49 (conductive plastic film from Conductive Polymer Corporation, Marblehead, Massachusetts, approximately 0 , 05 cm thick) acts. As can be seen from the figure, the separating plate 47 and the bipolar electrode 49 are arranged between the graphite fleece mass 45. The cell housing is provided with a non-wettable, porous plug 51 so that hydrogen gas, which is formed at the zinc electrodes 43 and 49, can escape. \ The number of battery cells can of course be increased or decreased as required.
Falls die organische Phase dichter als die wässrige Phase ist, wird die schwerere organische Phase durch Gravitationskräfte in der Graphitvliesmasse 45 während der Aufladung und Entladung der Zelle gehalten. Die leichtere, wässrige Phase wird durch Gravitationskräfte an den Zinkelektroden 43 und 49 während der Aufladung und Entladung der Zelle gehalten. Es ist klar, dass die Oberflächen der bipolaren Elektrode, welche der Metall-If the organic phase is denser than the aqueous phase, the heavier organic phase becomes due to gravitational forces held in the graphite fleece mass 45 during the charging and discharging of the cell. The lighter, aqueous phase is through Gravitational forces are held on the zinc electrodes 43 and 49 during the charging and discharging of the cell. It is clear that the surfaces of the bipolar electrode, which are the metal
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-yr--yr-
elektrode 43 zugewandt sind, als Halogenidelektrode fungieren wohingegen die Oberflächen, welche der Halogenidelektrode 41 zugewandt sind als Metallelektroden fungieren.Electrode 43 are facing, act as a halide electrode, whereas the surfaces that face the halide electrode 41 are facing to act as metal electrodes.
Durch Verstellen der eingesetzten Zellen können auch organische Phasen eingesetzt werden welche leichter sind als die wässrige Phase. Falls eine Zelle mit umgewälzten Elektrolyten eingesetzt und die Zelle in vertikaler Stellung betrieben wird, ist die Dichte der organischen Phase unwichtig. In diesen Zellen fliesst die organische Phase durch die poröse Graphitvliesmasse 18.By adjusting the cells used, organic phases can also be used which are lighter than the aqueous phase. If a cell with circulating electrolyte is used and the cell is operated in a vertical position, the density of the organic phase is unimportant. In these cells, the organic phase flows through the porous graphite fleece mass 18th
Die vorliegende Erfindung beschreibt somit eine neue Elektrolytzusammensetzung für elektrochemische Halogenzellen oder Akkumulatoren mit wesentlich verbesserter Leistung und Stromausbeute. The present invention thus describes a new electrolyte composition for electrochemical halogen cells or accumulators with significantly improved performance and current yield.
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Claims (8)
FormelPyridinium salt of
formula
.a R.
. a
Radikalen, O-Alkylradikalen, funktionnellen aliphatischen oder O-Alkylradikalen, Arylradikalen und/oder funktionnellen Arylradikalen, wobei die funktionnellen Gruppen der aliphatischen
oder Arylradikale ausgewählt werden aus Amiden, homozyklischen Kohlenstoffverbindungen, Carboxylaten, Halogeniden, Hydroxylen, Aethern, Estern, Nitrilen, Phosphonaten, Siloxanen, Sulfonaten, Sulfonen und Sultonen, und die Gegenelektroden (X ) ausgewählt werden aus F , Cl , Br und I , eingesetzt wird.in which the various substituents R are independently selected from hydrogen, aliphatic
Radicals, O-alkyl radicals, functional aliphatic or O-alkyl radicals, aryl radicals and / or functional aryl radicals, the functional groups being the aliphatic
or aryl radicals are selected from amides, homocyclic carbon compounds, carboxylates, halides, hydroxyls, ethers, esters, nitriles, phosphonates, siloxanes, sulfonates, sulfones and sultones, and the counter electrodes (X) selected from F, Cl, Br and I are used will.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KOR INC., CAMBRIDGE, MASS., US |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: STELLRECHT, W., DIPL.-ING. M.SC. GRIESSBACH, D., D |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |